Slik kalibrerer Made Accelerometers

Din mobiltelefon , kamera , airbag i bilen --- alle har akselerometre . Akselerometre har eksistert i lang tid , men det er bare siden advent av mikroelektromekaniske systemer (MEMS) at de har blitt knyttet til dagligdagse enheter . Og det er en god ting de har , fordi de konverterer endringer i bevegelse til elektriske signaler i applikasjoner for sikkerhet , morsom , og funksjon . Men et akselerometer er til ingen nytte hvis du ikke vet hvordan du skal oversette sin elektroniske utgang til en måling av akselerasjon . Det er hva en kalibreringsprosedyren er for.Things du trenger Nike Air hockey bord og puck eller teppebelagte bord og plast møbler glidere
String
liten trinse
Signal ledninger
Vekter
Balance ( veiing skala )
Signal opptaker
dobbeltsidig tape eller gummi sement
Akselerometer
regneark program , eller tilsvarende .
Vis flere instruksjoner
1

Fest akselerometer til air hockey puck . Bruk dobbeltsidig tape eller gummisement, eller en annen midlertidig festemetode . Vei ferdig montering og ta opp lesingen . Hvis du bruker en teppebelagt bord i stedet for en air hockey bord , feste akselerometeret til en liten plast gulv protector --- slag satt under tunge møbler ben . For illustrasjonens skyld anta massen av den ferdige monteringen er 60 g .
To

Fest den ene enden av strengen til air hockey puck eller møbler slider . Plasser strengen slik at den kommer på linje med en akse av akselerometer .
3

Koble signalkabler til akselerometeret og til signal opptaker .
4

Sett hockey puck på den ene kanten av air hockey bord eller teppebelagte bord , og kutte strengen så den er lang nok til å henge over den motsatte kanten av este siden av bordet eller styret . Sett skivene på den kanten av bordet og rute strengen over skivene.
5

Hold hockey puck eller møbler glidebryteren mens du fester en vekt på strengen . Hvis du bruker en air hockey bord , slå den på . Slipp hockey puck eller møbler slider . Gå ved siden av bordet , bærer ledningene slik at de ikke påvirker bevegelsen av akselerometeret . For illustrasjonens skyld antar vekten er 200 g .
6

Beregn akselerasjonen . Kraften tilføres ved fallende vekt, og er lik M1 multiplisert med g i retning nedover , hvor M1 er massen av vekten på strengen , og g er akselerasjonen på grunn av tyngdekraften, 9,8 m /s ^ 2 . Kraften akselererer hele koblet masse, som er massen av pucken , m2 , og vekten på strengen , m1 , så den endelige akselerasjonen er gitt ved : en

a = ( m1 /( m1 + m2 ) ) x g .

For eksempel problem, er akselerasjonen

a = ( 200 /( 200 +60 ) ) x 9,8 m /s ^ 2 = 7,5 m /s ^ 2 .
7

La pucken komme i gang , og deretter ta opp lesingen fra akselerometeret før pucken treffer motsatt side eller vekten treffer gulvet . Gjenta måling med den samme vekten flere ganger. Spill den gjennomsnittlige produksjonen fra din akselerometer . For dette eksempelet , anta gjennomsnittlig var 445 millivolt .
8

Gjenta målinger trinn 4 , 5 , og 6 med to eller tre ekstra vekter . For eksempel anta at du brukte vekter på 100 , 300 og 500 g , og målte lesninger av 370 , 480 og 515 mV . De akselerasjoner for massene av 100 , 300 og 500 g er 6,1 , 8,2 , og 8,8 m /s squared .
9

Beregn kalibreringsligningenfor din akselerometer . Du leter etter en ligning som er på formen: output = skala x akselerasjon + offset . Kan drives av en lineær regresjonsanalyse for hånd, med et regnearkprogram eller med en dedikert dataanalyseprogram. Den regresjonsanalyse programmet er mer nøyaktig enn en ligning basert utelukkende på et par av de datapunkter du har samlet . Dataene fra dette eksempelet resultater i en ligning av akselerasjon = 0,018 m /sek ^ 2/mV x utgang - 0,58 m /s ^ 2 . Denne kalibreringen ligningen lar deg konvertere fra akselerometer utgang til akselerasjon .

Hobbyer, spill © (www.northgames.biz)